工程测量技术发展现状与展望摘要随着科学技术的不断发展，传统的测量技术走向数字化，工程测量的服务领域也不断拓宽，与其他学科的互相渗透和交叉不断加强，新技术、新理论的引进和应用不断深入，可以很直观的看出未来的测量学科应该是数据采集和处理向一体化、实时化、数字化方向发展；仪器也向精密化、自动化、信息化、智能化方向发展。
本文分析了工程测量技术的发展和应用状况，并对其发展趋势进行了展望。
关键词：测量技术发展现状展望Engineering Surveying Technology Development Status andProspectsAbstractWith the continuous development of science and technology,the traditional measurement techniques to digital,engineering survey services have continued to widen,with other disciplines and cross constantly strengthen mutual penetration of new technologies,the introduction and application of new theoretical deepening can be very intuitive see the future of the measurement should be subject to the integration of data acquisition and processing,real-time,digital direction;instrument also told precision,automation,information technology,intelligent direction.This paper analyzes the status of project development and application of measurement techniques, and the prospects for its development trend.Keywords:measurement technology development status outlook1．前言工程测量是研究地球空间中具体几何实体测量和抽象几何实体试验测设的理论、方法和技术的一门应用学科［7］。
传统工程测量的领域一般在交通、建筑、水利、矿山等部门。
而现代工程测量则突破了传统，它不仅仅为工程建设服务，还涉及到了工程的动态、静态几何和物理量的测设，测量结果的分析，以及物体的发展趋势预测等。
随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”，所谓“四化”是：工程测量内、外作业的一体化，数据获取及其处理的自动化，测量过程控制和系统行为的智能化，测量成果和产品的数字化。
“十六字”是：连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。
2．高新科技的应用现在是一个科技井喷的年代，各种以前只能想的东西都出现在了人们的眼前，以前说只有想不到，没有做不到，现在就是现实在印证。
而科技的发展的应用到实际的工作中，产品中，看见了效益，才有发展的动力，才能更新换代，而其中的工程测量也是如此，与上个世纪完全是两个景象，接下来介绍几种世界先进的测量科技。
它们有诸多相似之处，如说用途广泛、自动化程度高、精度高等。
当然它们也有诸多差异，如数字化技术一般运用在存储数据和成图方面，而卫星定位技术、摄影测量技术、地面测量仪则是用在实地观测上面的，但是它们也包含数字化技术，如在数据记录和存储方面。
实际上各种高新技术是相互兼容的。
2.1卫星定位技术在工程测量中的应用卫星定位系统有四种：⑴美国布设的第二代全球卫星无线电导航系统GPS。
空间部分包括24颗分布在6个轨道上的卫星，卫星高度约20200km，运行速度为3800m/s。
运行周期11h58min，卫星轨道的倾角为55°。
每颗卫星可覆盖全球38%面积。
卫星的分布，可保证在地球上的任何地点、任何时刻、在高度15°以上的天空同时能观察到4颗以上的卫星。
卫星上有原子钟，且不断向地面发射两种频率的无线电波。
该系统从1978年2月2日发射第一颗试验卫星起，到1994年3月28日完成第24颗工作卫星的发射。
⑵前苏联发射的全球导航卫星系统GLONASS。
也由24颗分布在3个轨道面上的卫星组成，卫星高约19100km，运行周期为11h15min，轨道面与赤道面交角为64.8°。
该系统于1982年10月开始发射，至1995年发射完毕。
随着地面设施的发展，“格洛纳斯”系统预计将在2015年完全建成。
届时，其定位和导航误差范围将从目前的5米至6米缩小为1米左右，就精度而言该系统将处于全球领先地位。
⑶北斗卫星导航系统，是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统（CNSS），是继美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。
截止2012年5月在轨卫星12颗，已经初步具备区域导航、定位和授时能力。
北斗卫星导航系统将在2020年形成全球覆盖能力。
目前其定位精度优于20m，授时精度优于100ns。
⑷2002年3月投入建设的Galileo系统，是由欧盟发起，与欧洲空间局共同开发的民用全球卫星导航服务（GNSS）系统。
空间部分由30颗分布在三个轨道上的卫星组成，卫星高度为23616km，运行周期约14h4min，轨道倾角56°。
2010年1月7日，欧盟委员会称，欧盟的伽利略定位系统将从2014年起投入运营。
GPS测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理，从而求定测量点的空间位置，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。
下面介绍几种GPS在工程测量中的应用特点：2.1.1建立工程控制网工程控制网是工程建设、管理和维护基础，其网型和精度要求与工程项目性质、规模密切相关。
一般地，工程控制网覆盖面积小，点位密度大、精度要求高。
用常规方法多采用边角网。
采用GPS定位方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。
可应用于建立工程首级控制网，变形监测控制网，工矿施工控制网，工程勘探、施工控制网，隧道等地下工程控制网等等。
应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。
应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著优势，道路勘测、施工控制网，具有横向很窄、纵向很长特点。
采用传统三角锁、导线方案，多数需要分段实施，以避免误差积累过大，采用GPS技术，由于点与点之间不需要通视，可以铺设很长的GPS点构成三角锁，以保持长距离线路坐标控制一致性。
隧道、地铁等地下工程，一般采用对向施工，有时还需采用立井施工，以提高贯通速度。
为了保证贯通精度，必须建立地面精密控制网。
隧道纵向跨度大，其上方周围多为崇山峻岭，地铁上方，高楼大厦林立。
用GPS技术建立隧道、地铁工程控制网解决了这类工程一大难题。
2.1.2RTK碎部测量与放样RTK(Real Time Kinematic)技术，即载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量差分方法。
RTK系统由两部分组成：基准站（坐标已知)和移动站（用户接收）。
其本原理是：将基准站采集载波相位发送给用户，用户根据基准站差分信息进行求差解算用户位置坐标。
RTK技术可以应用于测量地形图、地籍图，测量房地产界址点，平面位置施工放样等。
采用RTK技术测图时仅需一人进行。
将GPS接收机放在待定特征点上1.2s，同时输入该特征点编码即可。
把一个小区域内地形、地物特征点测定后传入计算机(计算机相关信息)，由专业成图软件、在人工适当干预下，形成所要成果图。
采用RIK技术进行放样，标定界标点，是坐标直接标定，不像常规放样那样，需要后视方向、用解析法标定，因而简捷易行。
2.1.3区域差分网下碎部测量与放样区域性GPS差分系统下碎部测量，放样，是基于区域GPS差分网进行。
区域差与RTK单基点载波相位差分原理相似，不同是区域差分基准站往往多于1个，多基准站组成基准网，基准网提供各个基准站差分信息，用户接收机根据自己位置确定各基准站差分信息权，按非等权平差后形成自己差分改正数，实现差分定位。
2.1.4GPS变形监测变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物地基沉降、位移以及整体倾斜等状况。
常规监测技术是应用水准测量方法，监测地基沉降；应用三角测量（或角度交会)方法监测地基位移和整体倾斜，由于被监测物体通常都是几何尺寸巨人，监测环境复杂，监测技术要求较高，因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大，而且难以实现自动化监测。
而GPS定位技术由于定位精度高，不需要通视、可全天候工作等特点。
研究表明，利用GPS进行水平位移观测可获得小于士2.0mm精度位移矢量，高程测量也可获得不大于±10.0mm精度。
因此，GPS在变形监测中越来越受到广泛应用，尤其是大型工程：湖北省长阳土家族自治县境内隔河岩大坝，坝顶弧线全长653m，最大坝151m，于1997年底至1998年初安装、调试并运行成功了GPS自动监测系统。
经实验及运行实践结果表明系统自动化程度高、数据可靠、监测精度高。
该系统设有两个基准点，采取了适当提高精度措施(系统设置、数据处理等)。
取得了监测点在在水平方向精度为0.5至1.0mm,高程方向精度为1.0至1.5mm较为理想成果。
这一监测工程成功范例，标志着我国大型建筑物、构筑物高精度变形监测，采用GPS自动监测系统时代开始。
2.2数字化技术在工程测量中的应用数字化技术在测量工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。
大比例尺地形图和工程图的测量，历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。
常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。
随着电子经纬仪、全站仪的应用和Geomap 系统的出现，把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。
